全栈工程师开发手册（作者：栾鹏）
架构系列文章

helm的github地址：https://github.com/helm/helm?spm=a2c4g.11186623.2.7.Qr9c2B
helm教程网址：https://docs.helm.sh/helm/#helm
go的模板语言：https://whmzsu.github.io/helm-doc-zh-cn/chart_template_guide/getting_started-zh_cn.html

helm简介

Helm 可以理解为 Kubernetes 的包管理工具，可以方便地发现、共享和使用为Kubernetes构建的应用。

Helm 采用客户端/服务器架构，有如下组件组成：

Helm CLI 是 Helm 客户端，可以在本地执行
Tiller 是服务器端组件，在 Kubernetes 群集上运行，并管理 Kubernetes 应用程序的生命周期
Repository 是 Chart 仓库，Helm客户端通过HTTP协议来访问仓库中Chart的索引文件和压缩包。

1.Helm的三个基本概念

Chart：Helm应用（package），包括该应用的所有Kubernetes manifest模版，类似于YUM RPM或Apt dpkg文件
Repository：Helm package存储仓库
Release：chart的部署实例，每个chart可以部署一个或多个release

2.Helm工作原理
Helm把Kubernetes资源(比如deployments、services或 ingress等) 打包到一个chart中，而chart被保存到chart仓库。通过chart仓库可用来存储和分享chart。Helm使发布可配置，支持发布应用配置的版本管理，简化了Kubernetes部署应用的版本控制、打包、发布、删除、更新等操作。

Helm包括两个部分，helm客户端和tiller服务端。

3.helm客户端

helm客户端是一个命令行工具，负责管理charts、reprepository和release。它通过gPRC API（使用kubectl port-forward将tiller的端口映射到本地，然后再通过映射后的端口跟tiller通信）向tiller发送请求，并由tiller来管理对应的Kubernetes资源。

4.tiller服务端

tiller接收来自helm客户端的请求，并把相关资源的操作发送到Kubernetes，负责管理（安装、查询、升级或删除等）和跟踪Kubernetes资源。为了方便管理，tiller把release的相关信息保存在kubernetes的ConfigMap中。
tiller对外暴露gRPC API，供helm客户端调用。

安装

我们需要安装 Helm 客户端到本地，同时安装服务端 Tiller 到 Kubernetes 中

这里使用minikube在本地模拟的k8s架构，minikube搭建k8s测试环境方法参考：https://blog.csdn.net/luanpeng825485697/article/details/80862581

并且要启动k8s的架构才能使用helm

minikube start --registry-mirror=https://registry.docker-cn.com

k8s所在机器上先安装依赖

sudo apt-get install socat

1、客户端安装：

下载相应的版本：https://github.com/kubernetes/helm/releases
这里我下载的是helm-v2.9.1-linux-amd64.tar.gz
解压 (tar -zxvf helm-v2.9.1-linux-amd64.tar.gz)
把helm执行文件放置在： (mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/helm)

2、服务器端安装：

初始化并验证 Helm，这样就会自动安装服务器端Tiller。
注意：由于国内网络的问题，在安装 Tiller 的时候，需要下载镜像 gcr.io/kubernetes-helm/tiller:v2.9.1，很有可能会安装失败。所以我们这里使用阿里镜像来安装Tiller。

$ helm init --upgrade -i registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/tiller:v2.9.1 --stable-repo-url https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/chartsCreating /home/luanpeng/.helm
Creating /home/luanpeng/.helm/repository
Creating /home/luanpeng/.helm/repository/cache
Creating /home/luanpeng/.helm/repository/local
Creating /home/luanpeng/.helm/plugins
Creating /home/luanpeng/.helm/starters
Creating /home/luanpeng/.helm/cache/archive
Creating /home/luanpeng/.helm/repository/repositories.yaml
Adding stable repo with URL: https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com
Adding local repo with URL: http://127.0.0.1:8879/charts
$HELM_HOME has been configured at /home/luanpeng/.helm.Tiller (the Helm server-side component) has been installed into your Kubernetes Cluster.
Happy Helming!

稍等一会，你就会发现服务端 Tiller 已经安装到我们的 Minikube 集群中了，并且作为Kubernetes Pod 服务运行在 kube-system 的 namespace 中

$ helm version
Client: &version.Version{SemVer:"v2.9.1", GitCommit:"20adb27c7c5868466912eebdf6664e7390ebe710", GitTreeState:"clean"}
Server: &version.Version{SemVer:"v2.9.1", GitCommit:"20adb27c7c5868466912eebdf6664e7390ebe710", GitTreeState:"clean"}$ kubectl get pods --all-namespaces
...
kube-system   tiller-deploy-f9b8476d-q89lh            0/1       ImagePullBackOff   0          4m

如果 Tiller 安装失败，通过 helm version 命令会提示连接不到 Tiller。
注意：在安装中有时候你可能需要重启一个命令窗口来查询，或者稍等几秒钟才能正常运行。我这边helm version打印三次才能正常启动，等了5秒钟。

如果出现下面的问题：
helm版本与新集群不兼容：UPGRADE FAILED：不兼容的版本客户端

只需在本地运行：

helm init --upgrade

因为我这里使用的是minikube模拟的单机k8s环境，如果是分布式，需要在k8s的节点node机器上安装socat

sudo apt-get install socat

如果需要删除服务端，可以使用下面的命令

helm reset
Tiller (the helm server side component) has been uninstalled from your Kubernetes Cluster.

 $helm reset   或 $helm reset -f(强制删除k8s集群上的pod.)当要移除helm init创建的目录等数据时,执行helm reset --remove-helm-home

Helm 基础操作

第一步当前是添加仓库地址，因为helm自带的仓库为境外仓库地址，拉取应用很慢成功。通过阿里云镜像安装的服务器端可以看到已经安装了很多charts。这里面就有我们后面要使用的spark

helm repo add 存储库名 存储库URL
helm repo update例如添加阿里云的仓库地址
helm init --client-only --stable-repo-url https://aliacs-app-catalog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts/
helm repo add repo_name1 https://aliacs-app-catalog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts-incubator/
helm repo update

官方chart仓库由Kubernetes Charts维护，若要查看在存储库中可用的所有 Helm charts，请键入以下命令：

helm search

若要更新charts列表以获取最新版本，请键入：

helm repo update

若要查看在群集上安装的Charts列表，请键入：

helm list

删除releases

helm delete chartsnames1

恢复之前的版本

helm history chartsname1

或者

helm rollback chartsname1 2

下载charts到本地

helm search chartsname1
helm fetch stable/chartsname1
ll      # 查看是都有我们下载的charts

安装charts有多种方式，一种是直接安装远程helm仓库的应用

helm install --name mycharts stable/spark         安装stable仓库下的charts应用（spark）到k8s。

也可以下载远程仓库的charts以后，修改配置文件例如values.yaml以后，再安装本地的charts。

helm install --set name=mycharts ./spark/     #直接在spark文件夹同级目录执行，这样就能将spark当成charts应用
helm upgrade --install mycharts .            #升级
helm install --name mycharts -f values.yaml stable/spark     #有时为了保留原始文件，我们将values.yaml文件复制到外部修改。这样安装时就先使用values.yaml替换charts文件夹里面的同名文件，再安装charts。

当然我们也可以将修改后的文件重新打包成charts应用，上传到自己的私有helm仓库中，这样别人就可以直接安装了。关于私有仓库，后面会介绍。

几种安装charts方式：
指定chart: helm install stable/mariadb
指定打包的chart: helm install ./nginx-1.2.3.tgz
指定打包目录: helm install ./nginx
指定chart包URL: helm install https://example.com/charts/nginx-1.2.3.tgz

安装了helm应用以后如果想彻底删除helm应用，可以使用

helm delete --purge mycharts

安装了spark到k8s中，k8s会安装5个容器。可以通过kubectl get pods查询，如下，1个msater，3个worker，1个zepperlin。

$ kubectl get pods
NAME                                   READY     STATUS             RESTARTS   AGE
my-release-master-985f9646c-s8ssv      0/1       ImagePullBackOff   0          40m
my-release-worker-66d87ffb8c-pg4cn     0/1       ImagePullBackOff   0          40m
my-release-worker-66d87ffb8c-s87tt     0/1       Pending            0          40m
my-release-worker-66d87ffb8c-wwsqb     0/1       ImagePullBackOff   0          40m
my-release-zeppelin-5b996bbf6c-dwg8h   1/1       Running            0          40m

使用helm生成同等安装功能的yaml文件(使用istio为例)

helm template install/kubernetes/helm/istio --name istio --namespace istio-system > ./istio.yaml

helm命令

helm completion - 为指定的shell生成自动完成脚本（bash或zsh）
helm create - create a new chart with the given name
helm delete - given a release name, delete the release from Kubernetes
helm dependency - manage a chart’s dependencies
helm fetch - download a chart from a repository and (optionally) unpack it in local directory
helm get - download a named release
helm history - fetch release history
helm home - displays the location of HELM-HOME
helm init - initialize Helm on both client and server
helm inspect - inspect a chart
helm install - install a chart archive
helm lint - examines a chart for possible issues
helm list - list releases
helm package - package a chart directory into a chart archive
helm plugin - add, list, or remove Helm plugins
helm repo - add, list, remove, update, and index chart repositories
helm reset - uninstalls Tiller from a cluster
helm rollback - roll back a release to a previous revision
helm search - search for a keyword in charts
helm serve - start a local http web server
helm status - displays the status of the named release
helm template - locally render templates
helm test - test a release
helm upgrade - upgrade a release
helm verify - verify that a chart at the given path has been signed and is valid
helm version - print the client/server version information

私有chart仓库

我们本地开发charts发布出去。这里就不讲如何开发，我们可以先去下载别人开发的应用。
比如https://github.com/kubernetes/charts/tree/master/stable中任何一个文件夹，都是一个应用。

Chart仓库结构

一个chart仓库由一个chart包与index.yaml文件组成，index.yaml记录了chart仓库中全部chart的索引，一个本地chart仓库的布局例子如下：

mycharts
├── charts
├── Chart.yaml
├── templates
│ ├── deployment.yaml
│ ├── _helpers.tpl
│ ├── ingress.yaml
│ ├── NOTES.txt
│ └── service.yaml
└── values.yaml

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